城市軌道交通寬窄融合專網(wǎng)無(wú)線系統(tǒng)應(yīng)用研究

姜 磊

（天津市地下鐵道運(yùn)營(yíng)有限公司，天津 300000）

1 概述

當(dāng)前城市軌道交通領(lǐng)域中專用無(wú)線通信系統(tǒng)使用基于窄帶的TETRA技術(shù)，通過其提供語(yǔ)音組呼、個(gè)呼、短消息、派接等功能來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)列車的調(diào)度，其技術(shù)成熟、產(chǎn)品穩(wěn)定可靠，已在北京、上海、天津等全國(guó)大部分城市的軌道交通無(wú)線列調(diào)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

隨著技術(shù)的發(fā)展，基于TD-LTE技術(shù)的B-TrunC寬帶數(shù)字集群發(fā)展迅速，其不僅能夠提供語(yǔ)音組呼、個(gè)呼、短消息、派接等傳統(tǒng)調(diào)度功能，還能提供多媒體調(diào)度及大帶寬數(shù)據(jù)傳輸能力。同時(shí)隨著TD-LTE技術(shù)綜合承載CBTC、CCTV、PIS、緊急文本、TCMS等業(yè)務(wù)的興起，通過使用B-TrunC技術(shù)實(shí)現(xiàn)一網(wǎng)多用，一張網(wǎng)絡(luò)完成綜合承載和無(wú)線集群正在成為趨勢(shì)。這樣便會(huì)形成基于窄帶TETRA技術(shù)無(wú)線列調(diào)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)和基于寬帶B-TrunC技術(shù)的無(wú)線列調(diào)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)同時(shí)共存的局面。

隨著全國(guó)各城市軌道交通的發(fā)展，尤其對(duì)于像天津這樣已開通多條運(yùn)營(yíng)線路并后續(xù)會(huì)有大規(guī)模新線路建設(shè)規(guī)劃的城市，在新建延伸線、新舊線路換乘、跨線路調(diào)車和跨線運(yùn)營(yíng)等場(chǎng)景下，如果引入LTE技術(shù)，就需要解決新（B-TrunC）老（TETRA）系統(tǒng)的互聯(lián)互通問題，提升線路運(yùn)營(yíng)效率，降低設(shè)備的重復(fù)建設(shè)，保護(hù)已有投資，以達(dá)到降本增效的目的。

通過本項(xiàng)目的研究，可以對(duì)未來(lái)基于寬帶技術(shù)的無(wú)線列調(diào)系統(tǒng)的建設(shè)提供技術(shù)儲(chǔ)備和增加工程實(shí)施經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)在寬帶集群系統(tǒng)日漸成為主流無(wú)線列調(diào)系統(tǒng)的趨勢(shì)下，通過本項(xiàng)目的研究更能起到保護(hù)現(xiàn)有窄帶系統(tǒng)的投資，簡(jiǎn)化運(yùn)營(yíng)管理的目的，也會(huì)對(duì)全國(guó)其他城市的軌道交通建設(shè)起到一定的示范指導(dǎo)意義。

2 研究?jī)?nèi)容及研究方案

2.1 主要研究?jī)?nèi)容

TETRA系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)空口定義的是強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)，各廠商的終端和系統(tǒng)設(shè)備兼容性較好，其空中接口能夠提供完整的集群端到端的功能。TETRAISI規(guī)范中定義了TETRA系統(tǒng)設(shè)備間互聯(lián)的接口，但只是建議規(guī)范，進(jìn)口設(shè)備均沒有開放此接口，而國(guó)產(chǎn)設(shè)備基于此規(guī)范開放了系統(tǒng)間的互聯(lián)互通接口，借助此接口可以實(shí)現(xiàn)各個(gè)TETRA系統(tǒng)間的互聯(lián)互通，能夠?qū)崿F(xiàn)包括漫游注冊(cè)、系統(tǒng)間組呼、系統(tǒng)間個(gè)呼、系統(tǒng)間短消息、系統(tǒng)間越區(qū)切換、系統(tǒng)間調(diào)度等大部分常用功能。B-TrunC聯(lián)盟在V2標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中定義了比較完善的寬帶集群系統(tǒng)間互聯(lián)互通的技術(shù)規(guī)范，其中信令控制基于SIP協(xié)議，媒體傳輸基于RTP協(xié)議，并且定義了寬帶集群系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)漫游注冊(cè)、系統(tǒng)間組呼、系統(tǒng)間個(gè)呼、系統(tǒng)間短消息、系統(tǒng)間越區(qū)切換、系統(tǒng)間調(diào)度、系統(tǒng)間視頻推送等常用功能。窄帶TETRA系統(tǒng)與寬帶B-TrunC系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，從用戶功能側(cè)來(lái)看，主要實(shí)現(xiàn)如下幾個(gè)目標(biāo)：寬帶終端和窄帶終端之間實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一編號(hào)；寬帶終端和窄帶終端之間實(shí)現(xiàn)個(gè)呼語(yǔ)音、組呼語(yǔ)音、短數(shù)據(jù)互聯(lián)互通；寬帶系統(tǒng)和窄帶系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一調(diào)度。

2.2 技術(shù)路線

寬窄融合系統(tǒng)的互聯(lián)互通通過從兩個(gè)層面實(shí)現(xiàn)，其具體的技術(shù)路線如下：

2.2.1 系統(tǒng)層面，通過融合網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)寬窄系統(tǒng)互聯(lián)互通

通過開發(fā)融合網(wǎng)關(guān)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)寬帶系統(tǒng)與窄帶系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通。融合網(wǎng)關(guān)通過ISI接口與國(guó)產(chǎn)TETRA系統(tǒng)互聯(lián)互通，通過射頻饋線借助進(jìn)口TETRA系統(tǒng)的基站，利用標(biāo)準(zhǔn)空口實(shí)現(xiàn)與進(jìn)口TETRA系統(tǒng)互聯(lián)互通。同時(shí)融合網(wǎng)關(guān)通過B-TrunC的系統(tǒng)間接口實(shí)現(xiàn)與寬帶系統(tǒng)的互聯(lián)互通。

2.2.2 調(diào)度層面，通過統(tǒng)一調(diào)度平臺(tái)實(shí)現(xiàn)融合調(diào)度

開發(fā)統(tǒng)一調(diào)度系統(tǒng)。統(tǒng)一調(diào)度借助窄帶系統(tǒng)的調(diào)度接口和寬帶系統(tǒng)調(diào)度D接口，在二者之上使用API代理，通過API代理為調(diào)度平臺(tái)提供統(tǒng)一的用戶訪問接口，實(shí)現(xiàn)用戶層面的統(tǒng)一調(diào)度。

3 具備的基礎(chǔ)條件

結(jié)合目前天津地鐵軌道交通的現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)寬窄帶系統(tǒng)的融合互通，已具備如下幾個(gè)基礎(chǔ)條件。

（1）技術(shù)基礎(chǔ)：近年來(lái)國(guó)產(chǎn)自主化TETRA系統(tǒng)的成熟商用，已打破國(guó)外公司的技術(shù)壁壘，國(guó)產(chǎn)TETRA系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的運(yùn)行，證明國(guó)內(nèi)廠商已經(jīng)掌握了TETRA的關(guān)鍵技術(shù)。（2）工程基礎(chǔ)：TETRA系統(tǒng)在軌道交通中經(jīng)過多年的部署和商用，在線路延伸、換乘站、共線運(yùn)營(yíng)等場(chǎng)景有成熟的工程建設(shè)方案；B-TrunC系統(tǒng)經(jīng)過部分城市線路的部署實(shí)施，也逐步形成了完善的工程建設(shè)方案?；谏鲜鰲l件，寬窄帶集群系統(tǒng)的融合互通也已經(jīng)具備了工程實(shí)施基礎(chǔ)。（3）線路基礎(chǔ)：天津地鐵目前現(xiàn)有線路和在建設(shè)線路仍然使用基于TETRA無(wú)線列調(diào)系統(tǒng)，因此寬窄帶集群系統(tǒng)的互聯(lián)互通課題的開展也具備了線路基礎(chǔ)。

4 預(yù)期研究成果及形式

通過寬窄融合專網(wǎng)無(wú)線系統(tǒng)應(yīng)用項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)目標(biāo)：實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有線路窄帶系統(tǒng)通過融合網(wǎng)關(guān)與寬帶系統(tǒng)互聯(lián)互通，提供包括系統(tǒng)間個(gè)呼、組呼、短數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)重組、派接等功能。

（1）經(jīng)濟(jì)效益。隨著技術(shù)的發(fā)展，寬帶系統(tǒng)具有部署成本低、功能豐富等優(yōu)勢(shì)，并日漸成為無(wú)線列調(diào)系統(tǒng)的建設(shè)趨勢(shì)，寬帶系統(tǒng)的部署可以降低無(wú)線列調(diào)系統(tǒng)的建設(shè)成本。通過實(shí)現(xiàn)寬窄系統(tǒng)的互通，可以最大限度地保護(hù)現(xiàn)有線路的窄帶系統(tǒng)建設(shè)投資，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)利益的最大化。

（2）社會(huì)效益。通過實(shí)現(xiàn)寬窄系統(tǒng)的互聯(lián)互通，不僅可以打破進(jìn)口設(shè)備不開放系統(tǒng)間互聯(lián)接口的技術(shù)壟斷，提高地鐵設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化率，更能改善運(yùn)營(yíng)效率，降低運(yùn)維成本，提升現(xiàn)有無(wú)線列調(diào)系統(tǒng)的售后和服務(wù)質(zhì)量。